Tecnologias de poupança de energia e o seu papel na vida moderna

Tecnologias de poupança de energia e o seu papel na vida moderna
Foto: bioenergyconsult.com
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As tecnologias de poupança de energia são entendidas como diversos processos produtivos e domésticos que visam reduzir o consumo de materiais e recursos energéticos por unidade de produção, ou por unidade de energia despendida – térmica ou elétrica.

Em princípio, são possíveis duas formas de poupar energia: gastar menos recursos energéticos não renováveis ​​(gás, carvão, petróleo) ou utilizá-los de forma mais eficiente.

Consideremos os setores de atividade económica de maior escala, onde a introdução de tecnologias de poupança de energia é especialmente importante. Trata-se da indústria, da construção e das famílias.

Prática de aplicação de tecnologias de economia de energia na produção

Tradicionalmente, a metalurgia, a indústria química e a engenharia mecânica consomem a maior parte dos recursos materiais e energéticos. O critério para a eficácia de qualquer processo tecnológico é o seu indicador de eficiência.

As principais perdas são:

  1. Perdas por atrito que surgem durante a operação de qualquer sistema de conversão de energia mecânica.
  2. Perdas de calor, nas quais recursos excessivos são gastos no aquecimento improdutivo do ambiente.
  3. Perdas de energia elétrica que acompanham os processos de transmissão de energia significativa em longas distâncias.
  4. Perdas magnéticas em dispositivos projetados para transformar um tipo de energia em outro.
Energy saving technologies
Foto: alliance-allice.com

Ao mesmo tempo, à medida que a potência de uma única unidade aumenta, o nível de suas perdas também aumenta. Uma vez que os recursos energéticos tradicionais são mais frequentemente utilizados para o funcionamento das indústrias metalúrgicas, o aumento do consumo de energia é frequentemente acompanhado por uma deterioração da situação ambiental.

Para reduzir o consumo específico de energia na metalurgia, utiliza-se:

  • Uso ampliado de matérias-primas secundárias e resíduos de produção;
  • Otimização da gestão de instalações metalúrgicas com recurso a tecnologia informática;
  • Dispositivos caracterizados por maior eficiência durante sua operação.

As tecnologias que poupam recursos estão a ser introduzidas de forma semelhante na indústria química. E na metalurgia, são utilizadas predominantemente tecnologias sem resíduos: por exemplo, os processos de deformação plástica são cada vez mais preferidos ao processamento mecânico (que produz uma quantidade significativa de cavacos), e a frio, quando a quantidade de resíduos é mínima.

Supercondutores – novos materiais para energia eficiente
Supercondutores – novos materiais para energia eficiente

As tecnologias de poupança de energia estão a desenvolver-se de forma especialmente intensa nas indústrias com produção em massa. Um exemplo é a produção de automóveis ou motores. As modernas tecnologias de poupança de energia acompanham toda a cadeia de nascimento de um novo veículo – desde a sua concepção, em cujo desenvolvimento são plenamente tidos em consideração os factores de resistência ao movimento do veículo, até às operações de montagem realizadas com a mais elevada produtividade e qualidade.

Na produção de motores energeticamente eficientes, são levados em consideração a carga do motor, o mínimo de calor residual e gases de escape, a máxima eficiência e, para motores de combustão interna, a melhor composição química do combustível também é levada em consideração.

Novas tecnologias de poupança de energia na construção

Ao projetar e construir edifícios residenciais e públicos, os custos das perdas improdutivas devem ser plenamente tidos em conta.

Energy saving technologies
Foto: aceee.org

Entre eles:

  • Perdas durante o aquecimento ambiente.
  • Perda de calor através do telhado dos edifícios.
  • Processos de troca de calor fracamente controlados entre a superfície externa do edifício e o meio ambiente, especialmente durante a estação fria.
  • Ar condicionado ineficaz.

A tecnologia de construção com economia de energia mais promissora na Rússia é a instalação de módulos de revestimento de condensação. Esses dispositivos proporcionam maior eficiência de combustão – de 89% a 97% e são considerados o método mais eficiente de aquecimento e ventilação que utiliza gás combustível.

As unidades condensadoras são instaladas nos telhados, proporcionando também uma ventilação eficaz. Esses dispositivos contêm um trocador de calor secundário. Os gases de escape que passam por este trocador de calor baixam sua temperatura até o ponto em que o vapor d’água se condensa. Isto permite que os dispositivos recuperem o calor latente que, de outra forma, seria perdido no ar de exaustão.

A energia renovável é um compromisso necessário entre o homem e a natureza
A energia renovável é um compromisso necessário entre o homem e a natureza
As modernas tecnologias de economia de energia também receberam seu desenvolvimento consistente na escolha de equipamentos de aquecimento. Por exemplo, um sistema de aquecimento infravermelho que utiliza tecnologia de poupança de energia pode reduzir o consumo específico de energia em 70-75%, enquanto os sistemas de automação mantêm a melhor humidade relativa do ar nas instalações. Até agora, essas tecnologias de aquecimento que economizam energia são usadas principalmente em edifícios baixos.

A concepção e instalação de sistemas de iluminação para edifícios, ruas e outras instalações são caracterizadas por uma escala muito maior de implementação de tecnologias de poupança de energia na construção. As lâmpadas LED têm aqui uma clara vantagem: possuem um fluxo luminoso 85% superior ao valor fornecido pelas lâmpadas incandescentes da mesma potência. Nos próximos anos, espera-se que a densidade de potência dos LEDs duplique, passando dos atuais 125-135 lúmens por watt para 230 lúmens por watt.

Ainda mais promissor do ponto de vista das modernas tecnologias de poupança de energia é o uso de iluminação por indução. Comparadas às lâmpadas incandescentes, as lâmpadas de indução são aproximadamente quatro vezes mais eficientes e duram mais de 40 vezes mais.

Principais orientações e programas de economia de energia no assentamento

Os recursos e as tecnologias de poupança de energia são especialmente relevantes para as habitações privadas, quando a poupança nos custos dos materiais só é garantida através da sua utilização racional.

Energy saving technologies
Foto: constellation.com

As principais direções para a introdução de tecnologias de economia de energia para uma residência privada são:

  • Isolamento eficaz de paredes e utilização de materiais com maior capacidade térmica na construção.
  • Redução dos custos de energia na instalação de sistemas de ar condicionado.
  • Utilização de bombas de calor para abastecimento individual de água com maior eficiência.
  • Utilize, sempre que possível, centrais eléctricas que utilizem fontes de energia renováveis: eólica, iluminação solar, água geotérmica, etc.

Um exemplo de uso racional de recursos e tecnologias de economia de energia é o processo de resfriamento do líquido refrigerante em sistemas de ar condicionado. Os chillers modernos são caracterizados por um maior volume de condensadores e evaporadores, e os compressores permitem variar a velocidade de acionamento e controlar a potência dos condicionadores de ar.

Hidrogênio verde – a fonte de energia do futuro?
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O papel dos processos de eficiência energética e das tecnologias de poupança de energia na canalização doméstica é grande. Em particular, as sanitas com descarga dupla e os urinóis por gravidade sem água podem poupar até 30% de água. É importante ressaltar que o mecanismo de descarga dupla faz parte da válvula de descarga e pode ser facilmente instalado em instalações hidráulicas existentes.

Os mictórios sem água funcionam sem mecanismo de descarga. Em vez de um dreno tradicional, é usado um cartucho substituível que contém um líquido exclusivo que serve como selante. O fluido de vedação atua como uma barreira hermética, evitando que os odores internos sejam umedecidos. Permanece no cartucho, por isso o mictório sem água é limpo aproximadamente 3 a 4 vezes por ano, o que proporciona uma economia significativa de energia.

Os planos para a introdução generalizada de tecnologias de poupança de energia são elaborados tendo em conta a sua importância. Assim, até 31% das perdas de recursos materiais e energéticos nos países desenvolvidos ocorrem na indústria, 28% na logística, 22% no sector doméstico e 19% na construção.

Fatos interessantes sobre tecnologias de economia de energia

  • A Dinamarca ocupa o primeiro lugar no mundo em termos do nível de utilização de tecnologias de poupança de energia per capita. Assim, até um terço de toda a eletricidade do país é gerada por usinas eólicas.
  • 35% de todo o consumo de energia na indústria global vai para a metalurgia ferrosa e não ferrosa.
  • A Oak Ridge e a General Electric criaram um novo tipo de refrigerador doméstico que usa ímãs especiais para criar frio. Tal refrigerador utiliza o efeito magnetocalórico, segundo o qual se consegue uma diminuição ou aumento na temperatura do material alterando o campo magnético. O consumo específico de energia é reduzido em 37-40%.